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制备的PbS和PbTe纳米材料的结构与介电性能
摘要： 本工作采用水热法合成了多种形貌的PbS和PbTe纳米材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜及其EDX分析研究了其结构特性。PbS和PbTe纳米材料均具有良好的多晶结构。根据XRD数据测得PbS的晶粒尺寸为5 nm，而PbTe为2.69 nm。SEM图像显示制备的PbS纳米材料具有星形结构、微花状结构、部分立方体和半树枝状结构，而PbTe则呈现半花状结构。此外，在298-423 K温度范围内、0.1 Hz至1 MHz宽频段内研究了其介电性能。PbTe的复介电常数实部ε'和虚部ε''均显著高于PbS。介电数据还基于电模量进行了分析。
关键词： 电模量、硫化铅、能量色散X射线光谱、碲化铅、介电性能、扫描电子显微镜
更新于2025-09-23 15:23:52
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当接近能带结构中的鞍点时，PbTe的态密度急剧增加
摘要： PbTe是一种重要的中温区热电材料，其无量纲优值系数zT已通过能带工程等多种方法得到提升。本研究通过霍尔效应、量子振荡、比热及电子探针分析等实验手段，探究了掺杂"理想"受主元素钠至溶解度极限的重掺杂PbTe电子结构演化过程。我们发现当电子结构在约180meV处偏离Kane型色散关系时，会出现两个现象学变化：霍尔效应场依赖性的定性改变（表明高场极限增大）与费米面拓扑结构的转变；以及态密度随能量急剧增加。通过分析三种可能的成因后，我们认为最可能的根源是能带结构鞍点附近L能谷的非椭球性畸变——这一结论直接得到量子振荡测量结果的证实。与密度泛函理论计算对比表明，这种电子结构演化可能是PbTe具有高热电势的关键因素。
关键词： 能带结构、碲化铅、霍尔效应、态密度、热电、量子振荡
更新于2025-09-23 15:23:52
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化合物半导体晶体生长过程中掺杂剂溶解度的提高
摘要： 半导体掺杂是在半导体加工过程中，通过有意向材料中引入杂质来调整和优化其电学性能的工艺。掺杂水平存在一定上限，该上限通常对应于加工条件下掺杂剂在主体材料中的溶解度。有时，最大溶解度水平仍不足以提供所需的光电特性，此时需要更高的掺杂水平。因此，提高掺杂水平是半导体工业中的关键问题之一，尤其是对于由二元、三元及多元化合物等先进材料制成的器件。本报告设计了一种加工方法——仅需在熔体生长过程中改变一个加工参数，就能使化合物半导体的掺杂水平远超常规加工工艺所能获得的最大值，并在掺氯PbTe的熔体生长中验证了该方法。
关键词： 掺杂剂，碲化铅，定向凝固，溶解度
更新于2025-09-23 15:21:21
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利用时域热反射法探测50纳米厚PbTe纳米晶薄膜中的热传输
摘要： 通过胶体纳米晶（NC）构建单元自下而上制备热电（TE）材料可显著提升其热电效率，例如降低晶格热导率。本研究合成了10纳米球形相纯油酸包覆PbTe纳米晶（尺寸分布窄），并用于在绝缘SiO2/Si衬底上制备50纳米厚薄膜。采用旋涂结合后续配体交换工艺以增强纳米晶间耦合相互作用。通过暗态电导测量，我们验证了所得薄膜的半导体特性及肖特基型电场依赖导电机制。利用时域热反射（TDTR）方法探测薄膜热输运特性，为此我们使用基于皮秒热反射仪的定制化尖端系统，可实现空间分辨率达5微米的选择性区域分析。结果表明：所制PbTe纳米晶薄膜在300K时呈现0.9 W m–1 K–1的超低热导率。这些输运特性发现表明，所提出的快速低成本旋涂策略有望实现从高质量胶体纳米晶构建单元自下而上制备纳米结构热电薄膜。
关键词： 胶体纳米晶体、旋涂法、热电材料、热导率、时域热反射法、碲化铅
更新于2025-09-23 15:21:01
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具有高速中红外光响应的晶格失配PbTe/ZnTe异质结构
摘要： 本工作提出了一种由闪锌矿结构ZnTe与岩盐结构PbTe不同晶格构成的新型异质结构。通过分子束外延法生长了PbTe/ZnTe异质结构。X射线光电子能谱揭示了PbTe/ZnTe异质界面处的一型能带排列。该异质结构界面展现出独特的电学特性?；诖诵滦鸵熘式峁寡兄频母咝阅苤泻焱夤獾缣讲馄鞅硐殖鱿灾南煊Χ取⒖焖俚南煊λ俣群透咛讲饴?。这些新型光电探测器利用横向光伏效应，有助于深入理解这种新颖的PbTe/ZnTe异质结构。
关键词： 中红外探测器、快速光响应、碲化铅、横向光伏效应、半导体异质结构
更新于2025-09-12 10:27:22